RU223092U1 - Теплообменник из алюминиевого сплава для газового конденсационного котла - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к теплообменному оборудованию и может быть использована как устройство передачи тепловой энергии горящих газов жидкому теплоносителю в конденсационных газовых котлах для отопления и водоподогрева в промышленных и жилых помещениях. Устройство отличается тем, что изготовлено методом отливки и состоит из корпуса, содержащего камеру сгорания, представляющую собой внутреннюю полость, закрытую легкосъемной крышкой из алюминиевого сплава и состоящую из верхней части цилиндрической формы для размещения газовой горелки и нижней части в форме прямоугольного параллелепипеда для теплообмена и отвода газов, соединенных между собой. При этом для увеличения теплообмена внутренние стенки прямоугольной части камеры сгорания соединены между собой горизонтально расположенными стержнями из алюминиевого сплава, а внутренняя стенка цилиндрической части камеры сгорания оснащена радиально расположенными стержнями из алюминиевого сплава. Боковые стенки теплообменника, ограничивающие внутреннюю полость, выполнены полыми и содержат канал для циркуляции жидкого теплоносителя, выполненный зигзагообразным для увеличения площади теплообмена. В верхней части боковых стенок теплоприемника выполнены 6 сквозных технологических отверстий, закрытых резьбовыми заглушками из алюминиевого сплава. Получаемый технический результат заключается в создании простого по конструкции и в изготовлении устройства, позволяющего легко осуществлять чистку камеры сгорания от нагара и канала для жидкого теплоносителя от образующейся накипи.

Description

Полезная модель относится к теплообменному оборудованию и может быть использована как устройство передачи тепловой энергии горящих газов жидкому теплоносителю в конденсационных газовых котлах для отопления и водоподогрева в промышленных и жилых помещениях.

Из уровня техники известен конденсационный теплообменник по патенту на изобретение РФ № 2317490 от 10.10.2003, который выполнен с горелкой и содержит, по меньшей мере, один трубчатый элемент, состоящий из одной трубки или из группы трубок, расположенных от конца к концу, образуя спиральную обмотку, причем стенка трубки или трубок выполнена из материала высокой теплопроводности и имеет уплощенное овальное поперечное сечение, большая ось которого перпендикулярна или приблизительно перпендикулярна к оси (Х-Х′) спиральной обмотки. Ширина зазора, отделяющего два соседних витка, постоянная и меньше толщины поперечного сечения. Трубчатый элемент установлен неподвижно внутри газонепроницаемого корпуса. В теплообменнике горячие газы проходят в радиальном или в приблизительно радиальном направлении через трубчатый элемент. К недостаткам данного устройства можно отнести сложность конструкции теплообменника, предполагающей необходимость применения дополнительного средства для механического фиксирования трубчатого элемента в его осевом направлении и использования для изготовления трубчатого элемента специальных трубок уплощенного овального поперечного сечения. Известен также конденсационный теплообменник с фальштрубками по патенту на изобретение РФ № 2717732 от 16.01.2017 включающий: рабочую секцию агрегата, закрытую боковыми экранами и открытую сверху и снизу; множество теплообменных трубок, расположенных внутри пространства рабочей секции агрегата между взаимно противоположными боковыми экранами близко друг к другу с просветом для прохождения горячих газообразных продуктов горения; водяные рубашки, смонтированные на внешних торцовых плоскостях противоположных боковых экранов и соединяющие теплообменные трубки вместе таким образом, что они сообщаются между собой для пропуска потока воды; и фальштрубка, проходящая вдоль между теплообменными трубками сквозь противоположные боковые экраны рабочей секции агрегата и сквозь смонтированные на их внешних плоскостях водяные рубашки. Недостатком изобретения является сложность конструкции, не позволяющая обеспечить быстрый доступ к водяным рубашкам для удаления накипи. Известно устройство по патенту на полезную модель РФ № 215550 от 10.08.2022 представляющее собой тепловой блок, содержащий переднюю и заднюю стенки с теплоизолирующими элементами и обечайку с патрубками для отвода из теплового блока дымовых газов и конденсата; спиралевидный теплообменник, содержащий трубопровод для протекания жидкого теплоносителя, свитый в множество витков, вокруг продольной оси, спирали и имеющий отводы для подвода и отвода теплоносителя, причем указанный теплообменник установлен в указанной обечайке; зону подачи горячих дымовых газов, предназначенную для теплообмена с теплоносителем, образованную в обечайке коаксиально и внутри относительно указанного теплообменника. Достоинством указанной данной полезной модели является возможность его легкой разборки для доступа к внутренней и наружной поверхности теплообменника, но при этом существует сложность в изготовлении его отдельных конструктивных элементов. Техническая проблема, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в необходимости создания простого по конструкции и в изготовлении устройства, позволяющего осуществлять легкий доступ к камере сгорания и внутренней поверхности теплообменника для регламентных профилактических работ и ремонта.

Предлагаемое устройство отличается тем, что изготовлено методом отливки и состоит из корпуса, содержащего камеру сгорания, представляющую собой внутреннюю полость, закрытую легкосъемной крышкой из алюминиевого сплава и состоящую из верхней части цилиндрической формы для размещения газовой горелки и нижней части в форме прямоугольного параллелепипеда для теплообмена и отвода газов, соединенных между собой. При этом для увеличения теплообмена внутренние стенки прямоугольной части камеры сгорания соединены между собою горизонтально расположенными стержнями из алюминиевого сплава, а внутренняя стенка цилиндрической части камеры сгорания оснащена радиально расположенными стержнями из алюминиевого сплава. Боковые стенки теплообменника, ограничивающие внутреннюю полость, выполнены полыми и содержат канал для пропускания жидкого теплоносителя, выполненный зигзагообразным для увеличения площади теплообмена. В верхней части боковых стенок теплоприемника выполнены 6 сквозных технологических отверстий, закрытых резьбовыми заглушками из алюминиевого сплава. Получаемый технический результат заключается в создании простого по конструкции и в изготовлении устройства, позволяющего осуществлять легкий доступ к камере сгорания и внутренней поверхности стенок корпуса теплообменника для регламентных профилактических работ, в частности, для очистки камеры сгорания от нагара и очистки канала для жидкого теплоносителя от образующейся накипи, а также ремонта в случае необходимости.

Заявляемая полезная модель поясняется примером ее выполнения, схематически изображенном на прилагаемом чертеже, где: 1 - верхняя часть камеры сгорания для размещения газовой горелки; 2 - нижняя часть камеры сгорания для теплообмена и отвода газов; 3 - горизонтально расположенные стержни из алюминиевого сплава; 4 - радиально расположенные стержни из алюминиевого сплава; 5 – полые боковые стенки корпуса теплообменника; 6 - сквозные технологические отверстия; 7 - вход для жидкого теплоносителя; 8 - выход для жидкого теплоносителя; 9 - выход для продуктов сгорания газовоздушной смеси.

Полезная модель может быть осуществлена следующим образом. Теплообменник изготавливается методом литья из алюминиевого сплава АК-12 (состав: 90% алюминия, 10% кремния) в виде одной монолитной детали и устанавливается в газовый конденсационный котел. На вход 7 подается вода, предназначенная для нагрева. Через вход для газообразного топлива, установленный на крышке, закрывающей камеру сгорания (на чертеже не показаны) подается природный газ и горелка (на чертеже не показана), установленная в верхней части камеры сгорания 1 поджигает газ, при этом горячие дымовые газы, получаемые при сгорании газовоздушной смеси, отдают тепловую энергию радиально расположенным стержням 4 и непосредственно стенкам верхней части камеры сгорания 1 и поступают в нижнюю часть камеры сгорания 2, где также отдают тепловую энергию горизонтально расположенным стержням 3 и непосредственно стенкам нижней части камеры сгорания 2. Тепловая энергия, полученная боковыми стенками полого теплообменника 5, передается воде, протекающей через канал, расположенный внутри полых боковых стенок корпуса. Нагретая вода вытекает из корпуса теплообменника через выход 8 и поступает потребителю, а продукты сгорания покидают нижнюю часть камеры сгорания 2 через выход 9. Для проведения регламентных профилактических работ производят слив жидкого теплоносителя, снимают легкосъемную крышку из алюминиевого сплава, закрывающую камеру сгорания, и вывинчивают резьбовые заглушки, закрывающие технологические отверстия 6, после чего производят очистку камеры сгорания от нагара, а канала для жидкого теплоносителя от накипи через технологические отверстия 6.

Claims (1)

1. Теплообменник из алюминиевого сплава для газового конденсационного котла, отличающийся тем, что изготовлен методом отливки и состоит из корпуса, содержащего камеру сгорания, представляющую собой внутреннюю полость, закрытую крышкой из алюминиевого сплава, состоящую из верхней части цилиндрической формы для размещения газовой горелки, и нижней части в форме прямоугольного параллелепипеда для теплообмена и отвода газов, соединенных между собой, причем внутренние стенки прямоугольной части камеры сгорания соединены между собою горизонтально расположенными стержнями из алюминиевого сплава, а внутренняя стенка цилиндрической части камеры сгорания оснащена радиально расположенными стержнями из алюминиевого сплава, при этом боковые стенки теплообменника, ограничивающие внутреннюю полость, выполнены полыми и содержат зигзагообразный канал для циркуляции жидкого теплоносителя, а в верхней части боковых стенок теплоприемника выполнены 6 сквозных технологических отверстий, закрытых резьбовыми заглушками из алюминиевого сплава.